EP4139742B1 - Kameraverschlussvorrichtung mit permanentmagneten - Google Patents

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EP4139742B1
EP4139742B1 EP21721826.2A EP21721826A EP4139742B1 EP 4139742 B1 EP4139742 B1 EP 4139742B1 EP 21721826 A EP21721826 A EP 21721826A EP 4139742 B1 EP4139742 B1 EP 4139742B1
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EP
European Patent Office
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shutter
permanent magnet
closure
driven shaft
sliding
Prior art date
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Active
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EP21721826.2A
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English (en)
French (fr)
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EP4139742A1 (de
Inventor
Uwe Schaller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jenoptik Optical Systems GmbH
Original Assignee
Jenoptik Optical Systems GmbH
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Publication date
Application filed by Jenoptik Optical Systems GmbH filed Critical Jenoptik Optical Systems GmbH
Publication of EP4139742A1 publication Critical patent/EP4139742A1/de
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B9/00—Exposure-making shutters; Diaphragms
    • G03B9/08—Shutters
    • G03B9/36—Sliding rigid plate
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B11/00—Filters or other obturators specially adapted for photographic purposes
    • G03B11/04—Hoods or caps for eliminating unwanted light from lenses, viewfinders or focusing aids
    • G03B11/043—Protective lens closures or lens caps built into cameras

Definitions

  • the invention relates to a closure device for a camera module (e.g. an IR camera module), in particular for use in various types of photography, thermal imaging, laboratory and calibration devices, which uses static electromagnetic forces for opening and closing.
  • a camera module e.g. an IR camera module
  • a shutter device in particular for photographic and laboratory equipment, consisting of at least one shutter blade, a permanent magnet movably connected to the at least one shutter blade, and an electromagnet which defines a gap between two poles and can be switched into two states.
  • the at least one closure lamella In the first state, the at least one closure lamella is pulled into the gap and in the second state, the at least one closure lamella is pushed out of the gap.
  • the at least one closure lamella is pivotally, rotatably or otherwise movably connected to a base plate.
  • the base plate defines a shutter opening through which light can pass. The light is selectively prevented from passing through by bringing the shutter blade over the shutter opening, driven by the movement of the permanent magnet between the poles of the electromagnet.
  • a shutter device in particular for photographic and laboratory equipment, disclosed, consisting of a base with a stop and a central aperture, a permanent magnet rotatably mounted on the base and a shutter blade mounted on the magnet and configured to to move between an open and a closed position, exposing or blocking one aperture at a time, and the magnet contacts the stop in the open and closed positions.
  • the surfaces of the magnet may be located at or between the operating ends of a solenoid and cooperate with it to actuate the shutter blade.
  • poles are formed through which the permanent magnet is attracted or repelled and thus drives the closure blade or a pin until it hits the stop or otherwise contacted.
  • the polarity of the solenoid coil can be changed as desired by a driver to expose or block the aperture.
  • the permanent magnet is a rotating permanent magnet in communication with a base, limiting the rotation of the magnet.
  • the permanent magnet is rotatably mounted on a pin that extends substantially perpendicular to the base.
  • a shutter device for a camera module with a frame two shutter leaves, permanent magnets, springs, two linear sliding structures, electromagnets and a light transmission zone is known.
  • the two closure leaves each have two sliding cylinders, via which they are guided between two positions on the two mutually parallel linear sliding structures, which are designed here as guide cylinders.
  • the sliding cylinders on the closure blades are permanent magnets.
  • An electromagnet is arranged in the middle of each guide cylinder, which, depending on the polarization, attracts or repels the sliding cylinders, which are designed as permanent magnets, against the spring forces of the compression springs arranged around the guide cylinders.
  • the shutter blades are in a first position, in which the shutter blades release the light transmission zone, placed against the frame, which acts as a stop. In the second position, the shutter leaves close the light transmission zone, overlapping each other slightly.
  • the sliding cylinders rest on the electromagnet under the influence of the magnetic force.
  • a particular disadvantage of the closure device disclosed here is that when the electromagnet is de-energized, the closure leaves are only held in the first position by the spring force. Mechanical shocks or vibrations of the device can cause the shutter blades to lift off the frame and possibly vibrate with the springs.
  • a camera shutter device with a frame that has two supports arranged opposite each other, a linear sliding structure ending at the supports and a shutter that, through the action of magnetic forces, is guided along the linear sliding structure in a sliding direction with an alternating sense of direction, between a first Position in which it covers a transmission zone existing between the supports, and a second position in which it exposes the transmission zone.
  • the shutter contains one shutter blade or two shutter blades.
  • a sliding body is fixedly arranged on the closure leaf, which is formed by a permanent magnet (hereinafter referred to as a displaceable permanent magnet) or contains a displaceable permanent magnet and which is guided on a linear guide of the linear sliding structure.
  • a rotatable permanent magnet is assigned to the ends of one or two linear guides, which is firmly connected to an output shaft of a rotary drive.
  • the output shaft is necessarily not aligned parallel to the sliding direction. In the best case, it is oriented at a right angle to the direction of sliding.
  • the polarization direction of the rotatable permanent magnet forms a right angle with the output shaft.
  • closure contains exactly one closure leaf.
  • closure is designed with two closure leaves, it is advantageous if the expansion of the device resulting from the doubling of the closure leaves is a mirror-image version of the device according to the version with only one closure leaf.
  • the rotatable permanent magnet is connected to the output shaft indirectly via a magnet holder and the magnet holder has a slot that runs radially to the output shaft and into which a rotation stop fixed to the carrier engages, whereby the rotational movement of the rotary drive is limited to 180 °.
  • a closure device contains a frame 1 that has two supports 1.1 arranged opposite one another. Between the two carriers 1.1 there is a linear sliding structure 2 which ends on the carriers 1.1 and a closure 3, which is guided by the action of magnetic forces along the linear sliding structure 2 in a sliding direction RG with alternating sense of direction, between a first position in which it is a Covers the transmission zone TZ present between the carriers, and a second position in which it releases the transmission zone TZ.
  • the linear sliding structure is formed by exactly one linear guide 2.1 if the closure 3 has only one closure blade 3.1 and is formed by two mutually parallel linear guides 2.1 if the closure 3 has two closure blades 3.1.
  • the frame 1, the linear sliding structure 2 and the closure 3 are made of a non-magnetic and non-magnetizable material.
  • the closure 3 contains exactly one closure leaf 3.1.
  • the closure blade 3.1 is dimensioned slightly larger than the transmission zone TZ, so that it is the transmission zone TZ in its first position, see, even with rough manufacturing and assembly tolerances of the components of the device Fig. 1b , completely covering.
  • the sliding body is either formed by a displaceable permanent magnet 4.1 or contains a displaceable permanent magnet 4.1.
  • the polarization direction of the displaceable permanent magnet 4.1 runs in the sliding direction.
  • a rotatable permanent magnet 5 is assigned to each of the two ends 2.1.1 of the linear guide 2.1.
  • the rotatable permanent magnets 5 are each preferably indirectly via a magnet holder 7 (in Fig. 1a and Fig. 1b not shown), firmly connected to an output shaft 6.1 of a rotary drive 6.
  • the output shafts 6.1 of the two rotary drives 6 are preferably aligned at a right angle to the sliding direction RG and the polarization directions RP of the rotatable permanent magnets 5 each form a right angle with the output axes connected to them. Deviations from the preferred perpendicular alignment of the output shafts 6.1 to the sliding direction RG lead to lower efficiency.
  • the two rotary drives 6 are driven synchronously or preferably slightly offset in time, so that the two rotatable permanent magnets 5 are rotated by 180 ° at the same time or slightly offset from one another, changing between their two positions.
  • the direction of rotation of the rotary drives 6 is preferably changed and the rotation takes place against a rotation stop 8 (in the Fig. 1a, 1b not shown) by 180°.
  • the two rotatable permanent magnets 5 are aligned in the two positions with their polarization direction in opposite directions in the sliding direction.
  • the displaceable permanent magnet 4.1 is thus attracted by one of the two rotatable permanent magnets 5, while at the same time it is repelled by the other of the two rotatable permanent magnets 5.
  • a direct rotation stop 8 of the displaceable permanent magnet 4.1 on the rotatable permanent magnets 5 is avoided by having non-magnetizable buffer plates 9 on the supports 1.1 that cover the end of the linear guide 2.1, which are located between one of the rotatable permanent magnets 5 and the displaceable permanent magnet 4.1 does not influence the magnetic field. In this way, the closure blade 3.1 is held securely in its two positions even when the device is in a de-energized state.
  • An embodiment of the device with only one shutter blade 3.1 is particularly advantageous for using the shutter device for offset adjustment in a (particularly thermal) IR camera (NUC, Non-Uniformity Correction). It is important that the shutter, which briefly closes the light transmission zone for at least one image recording cycle, has a temperature that is as precisely uniform as possible on its surface. In the case of a two-part closure, in which the two closure leaves inevitably have a different relative position to existing heat sources or heat sinks within the device, a resulting temperature difference between the closure leaves can already lead to the closure not being suitable for offset adjustment.
  • a second basic embodiment of a closure device is shown as a schematic sketch, in which the closure 3 contains two closure leaves 3.1.
  • the two closure leaves 3.1 are each assigned a linear guide 2.1 and two rotatable permanent magnets 5 in accordance with the first embodiment of a device.
  • the rotatable permanent magnets 5 assigned here to the ends 2.1.1 on one of the carriers 1.1 can, as shown, each be arranged on an output shaft 6.1 of the same rotary drive 6 or another rotary drive 6 (not shown here).
  • the expansion of the device resulting from the doubling of the closure leaves 3.1 is advantageous: a mirror-inverted design of the device according to the version with only one closure leaf 3.1.
  • the rotatable permanent magnet 5 is attached to a magnet holder 7 (non-magnetic), which has a slot 7.1 made radially to the output shaft 6.1, into which the rotation stop 8, which is fixed relative to the carrier 1.1, engages.
  • a magnet holder 7 non-magnetic
  • Fig. 3e is a cut through the Magnet holder shown in a plane lying in the slot 7.1. The magnet holder thus strikes against the rotation stop 8 in two rotational positions, rotated by 180° to each other. In these two rotational positions, the polarization direction RP is aligned with the sliding direction GP. Only these two rotational positions can be set as stable angular positions with the device.
  • the rotatable permanent magnet 5 is a bar magnet which is fixed in the magnet holder 7 radially to the output shaft 6.1.
  • the permanent magnet is a ball magnet and after Fig. 3c a disc magnet.
  • the polarization direction RP lies in a radial plane to the output shaft 6.1.
  • Fig. 3d A particularly advantageous embodiment is shown in which a bar magnet is glued into a V-groove formed on the magnet holder. For better illustration, the rotatable permanent magnet was placed in an unstable intermediate position.
  • the displaceable permanent magnet 4.1 is a bar magnet. It is according to the exemplary embodiment Fig. 4a fitted in a sleeve forming the sliding body 4, which is attached in a materially bonded manner to an arm formed on the closure blade 3.1.
  • the exemplary embodiment according to is simpler Fig. 4b producible.
  • the closure blade 3.1 is bent around the displaceable permanent magnet 4.1 without a taper forming an arm, so that it encloses it by more than 180 °.
  • the sliding body 4 is formed here by part of the closure leaf 3.1. At the in Fig.
  • the displaceable permanent magnet 4.1 itself forms the sliding body. It is provided in the middle with an annular groove in which an arm formed on the closure blade 3.1 wraps around it.
  • the linear guide 2.1 has a round or trapezoidal cross-section to match these exemplary embodiments.
  • the displaceable permanent magnet designed as a bar magnet can have a central bore along its axis and the linear guide 2.1 is designed as a rod on which the displaceable permanent magnet can slide (not shown in the drawings).

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung für ein Kameramodul (z.B. ein IR-Kameramodul), insbesondere zur Verwendung in verschiedenen Arten von Fotografie-, Wärmebild-, Labor- und Kalibrierungsgeräten, die zur Öffnung und Schließung statische elektromagnetische Kräfte nutzt.
  • In der DE 11 2009 000 564 T5 ist eine Verschlussvorrichtung, insbesondere für Foto- und Laborgeräte, offenbart, bestehend aus mindestens einer Verschlusslamelle, einem mit der mindestens einen Verschlusslamelle beweglich verbundenen Permanentmagneten, sowie einem Elektromagneten, der zwischen zwei Polen einen Spalt definiert und in zwei Zustände schaltbar ist. Im ersten Zustand wird die mindestens eine Verschlusslamelle in den Spalt hineingezogen und im zweiten Zustand wird die mindestens eine Verschlusslamelle aus dem Spalt herausgestoßen. Die mindestens eine Verschlusslamelle ist schwenkbar, drehbar oder anderweitig beweglich mit einer Grundplatte verbunden. Die Grundplatte definiert eine Verschlussöffnung, durch welche Licht hindurch gelangen kann. Das Licht wird selektiv daran gehindert hindurch zu gelangen, indem die Verschlusslamelle, angetrieben durch die Bewegung des Permanentmagneten zwischen den Polen des Elektromagneten, über die Verschlussöffnung gebracht wird.
  • In der DE 11 2011 101 137 T5 ist eine Verschlussvorrichtung, insbesondere für Foto- und Laborgeräte, offenbart, bestehend aus einer Basis mit einem Anschlag und einer zentralen Apertur, einem Permanentmagneten, der drehbar an der Basis gelagert ist und einem Verschlussblatt, das an den Magneten montiert ist und konfiguriert ist, um sich zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position zu bewegen, wobei jeweils eine Apertur freigelegt oder blockiert wird und der Magnet den Anschlag in der offenen und geschlossenen Position kontaktiert. Die Oberflächen des Magneten können bei oder zwischen den arbeitenden Enden eines Solenoids angeordnet sein und mit diesem kooperieren, um das Verschlussblatt zu betätigen. Dabei werden durch das Anlegen eines Stroms an einer Zylinderspule Pole ausgebildet, durch welche der Permanentmagnet angezogen bzw. abgestoßen wird und somit das Verschlussblatt oder einen Stift so lang antreibt, bis dieses den Anschlag trifft oder anderweitig kontaktiert. Die Polarität der Zylinderspule kann durch einen Treiber beliebig geändert werden, um die Apertur freizulegen bzw. zu blockieren.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Permanentmagnet ein sich drehender Permanentmagnet in Kommunikation mit einer Basis, wobei die Drehung des Magneten begrenzt wird.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Permanentmagnet drehbar an einem Stift montiert, der sich im Wesentlichen senkrecht zur Basis erstreckt.
  • Es ist bei den beiden vorgenannt offenbarten Verschlussvorrichtungen von Nachteil, dass das Verschlussblatt ausschließlich durch den Elektromagneten in offener bzw. geschlossener Position am Anschlag gehalten wird.
  • Aus der CN 202 748 581 U ist eine Verschlussvorrichtung für ein Kameramodul mit einem Rahmen, zwei Verschlussblättern, Permanentmagneten, Federn, zwei Lineargleitstrukturen, Elektromagneten und einer Lichttransmissionszone bekannt. Die beiden Verschlussblätter weisen jeweils zwei Gleitzylinder auf, über die sie auf den zwei zueinander parallel angeordneten Lineargleitstrukturen, die hier als Führungszylinder ausgebildet sind, zwischen zwei Stellungen geführt werden. Die Gleitzylinder an den Verschlussblättern sind Permanentmagneten. Auf den Führungszylindern ist jeweils mittig ein Elektromagnet angeordnet, der je nach Polarisierung die als Permanentmagneten ausgeführten Gleitzylinder entgegen den Federkräften der um die Führungszylinder angeordneten Druckfedern anzieht oder abstößt. Im stromfreien Zustand sind die Verschlussblätter in einer ersten Stellung, in der die Verschlussblätter die Lichttransmissionszone freigeben, am Rahmen angelegt, der als Anschlag wirkt. In der zweiten Stellung verschließen die Verschlussblätter die Lichttransmissionszone, wobei sie sich geringfügig überlappen. Die Gleitzylinder liegen unter Wirkung der Magnetkraft am Elektromagneten an.
  • Aus der US 2017/0371152 A1 ist ein optischer Verschluss bekannt mit einem bistabilen Aktuator, in einer kompakten Bauweise und ein auf ein Minimum reduzierten Anzahl von Bauteilen. Auf einer Grundplatte ist ein Elektromagnet montiert, mit einer Zylinderspule und einem in diesem bewegbaren Anker an dem ein Verschlussblatt angebracht ist. Das Verschlussblatt gleitet zwischen der Grundplatte und einer diese überdeckenden Deckplatte zwischen zwei durch den Hub des Ankers bestimmten zwei Endlagen, wobei in der Grundplatte und der Deckplatte zwei gleiche übereinander liegende Öffnungen vorhanden sind die entweder verschlossen oder freigegeben werden.
  • Nachteilig an der hier offenbarten Verschlussvorrichtung ist insbesondere, dass bei stromfreiem Elektromagneten die Verschlussblätter nur durch die Federkraft gehalten in der ersten Stellung liegen. Mechanische Erschütterungen oder Schwingungen der Vorrichtung können dazu führen, dass sich die Verschlussblätter vom Rahmen abheben und gegebenenfalls mit den Federn schwingen.
  • Weitere Verschlussvorrichtungen sind in JP 2004 309672 A und KR 2010 0127041 A gezeigt.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Verschlussvorrichtung mit zwei Stellungen für einen Verschluss zu schaffen, in denen dieser im stromfreien Zustand der Vorrichtung kraftschlüssig stabil gehalten wird.
  • Diese Aufgabe wird für eine Kameraverschlussvorrichtung gelöst mit einem Gestell, das zwei sich gegenüberliegend angeordnete Träger aufweist, einer an den Trägern endenden Lineargleitstruktur und einem Verschluss, der, durch die Wirkung von Magnetkräften entlang der Lineargleitstruktur in einer Gleitrichtung mit wechselndem Richtungssinn geführt, zwischen einer ersten Stellung, in der er eine zwischen den Trägern vorhandene Transmissionszone abdeckt, und einer zweiten Stellung, in der er die Transmissionszone freigibt, springt. Der Verschluss enthält ein Verschlussblatt oder zwei Verschlussblätter.
  • Es ist erfindungswesentlich, dass am Verschlussblatt jeweils genau ein Gleitkörper fest angeordnet ist, der durch einen Permanentmagneten (nachfolgend zur Unterscheidung verschiebbarer Permanentmagnet genannt) gebildet ist oder einen verschiebbaren Permanentmagneten enthält und der jeweils an einer Linearführung der Lineargleitstruktur geführt ist. Den Enden der einen bzw. der zwei Linearführungen ist jeweils ein drehbarer Permanentmagnet zugeordnet, der mit einer Abtriebswelle eines Rotationsantriebs in fester Verbindung steht. Die Abtriebswelle ist zwingend nicht parallel zur Gleitrichtung ausgerichtet. Im besten Fall ist sie in einem rechten Winkel zur Gleitrichtung ausgerichtet. Die Polarisationsrichtung des drehbaren Permanentmagneten schließt einen rechten Winkel mit der Abtriebswelle ein.
  • Für bestimmte Anwendungen ist es von Vorteil, wenn der Verschluss genau ein Verschlussblatt enthält.
  • Wird der Verschluss mit zwei Verschlussblättern ausgeführt, ist es vorteilhaft, wenn die sich durch die Dopplung der Verschlussblätter ergebende Erweiterung der Vorrichtung eine spiegelbildliche Ausführung der Vorrichtung gemäß der Ausführung mit nur einem Verschlussblatt ist.
  • Es ist von Vorteil, wenn der drehbare Permanentmagnet an der Abtriebswelle mittelbar über einen Magnethalter verbunden ist und der Magnethalter einen radial zur Abtriebswelle verlaufenden Schlitz aufweist, in den ein zum Träger fest angeordneter Rotationsanschlag eingreift, womit die Drehbewegung des Rotationsantriebs auf 180° beschränkt ist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigen:
    • Fig. 1a eine Prinzipskizze für eine Verschlussvorrichtung mit einem Verschlussblatt in einer ersten, die Transmissionszone abdeckenden Stellung,
    • Fig. 1b eine Prinzipskizze für eine Verschlussvorrichtung mit einem Verschlussblatt in einer zweiten, die Transmissionszone freigebenden Stellung,
    • Fig. 2a eine Prinzipskizze für eine Verschlussvorrichtung mit zwei Verschlussblättern in einer ersten, die Transmissionszone abdeckenden Stellung,
    • Fig. 2b eine Prinzipskizze für eine Verschlussvorrichtung mit zwei Verschlussblättern in einer zweiten, die Transmissionszone freigebenden Stellung,
    • Fig. 3a-3d verschiedene Ausführungsbeispiele für den drehbaren Permanentmagneten und dessen mittelbare Verbindung an der Abtriebswelle,
    • Fig. 3e eine Anordnung des Rotationsanschlages im Schlitz des Magnethalters,
    • Fig. 4a-4c verschiedene Ausführungsbeispiele für die Ausführung und die Verbindung des Gleitkörpers mit dem Verschlussblatt.
  • Eine erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung enthält ein Gestell 1, dass zwei sich gegenüberliegend angeordnete Träger 1.1 aufweist. Zwischen den beiden Trägern 1.1 ist eine an den Trägern 1.1 jeweils endende Lineargleitstruktur 2 angeordnet und ein Verschluss 3, der, durch die Wirkung von Magnetkräften entlang der Lineargleitstruktur 2 in einer Gleitrichtung RG mit wechselndem Richtungssinn geführt, zwischen einer ersten Stellung, in der er eine zwischen den Trägern vorhandene Transmissionszone TZ abdeckt, und einer zweiten Stellung, in der er die Transmissionszone TZ freigibt, springt.
  • Die Lineargleitstruktur wird durch genau eine Linearführung 2.1 gebildet, wenn der Verschluss 3 nur ein Verschlussblatt 3.1 aufweist und wird durch zwei zueinander parallel angeordnete Linearführungen 2.1 gebildet, wenn der Verschluss 3 zwei Verschlussblätter 3.1 aufweist. Das Gestell 1, die Lineargleitstruktur 2 und der Verschluss 3 sind aus einem nicht magnetischen und nicht magnetisierbaren Material.
  • Gemäß einer ersten prinzipiellen Ausführungsform einer Verschlussvorrichtung, als Prinzipskizze in den Fig. 1a und 1b nicht maßstabsgerecht dargestellt, enthält der Verschluss 3 genau ein Verschlussblatt 3.1.
  • Das Verschlussblatt 3.1 ist etwas größer als die Transmissionszone TZ dimensioniert, sodass es auch bei groben Fertigungs- und Montagetoleranzen der Bauteile der Vorrichtung in seiner ersten Stellung die Transmissionszone TZ, siehe Fig. 1b , vollständig abdeckt. An dem Verschlussblatt 3.1 ist ein Gleitkörper 4 vorhanden, der an der Linearführung 2.1 geführt ist. Der Gleitkörper ist entweder durch einen verschiebbaren Permanentmagneten 4.1 gebildet oder enthält einen verschiebbaren Permanentmagneten 4.1. Die Polarisationsrichtung des verschiebbaren Permanentmagneten 4.1 verläuft in Gleitrichtung.
  • Den beiden Enden 2.1.1 der Linearführung 2.1 ist jeweils ein drehbarer Permanentmagnet 5 zugeordnet. Die drehbaren Permanentmagneten 5 sind, jeweils bevorzugt mittelbar über einen Magnethalter 7 (in Fig. 1a und Fig. 1b nicht dargestellt), mit einer Abtriebswelle 6.1 eines Rotationsantriebs 6 fest verbunden. Die Abtriebswellen 6.1 der beiden Rotationsantriebe 6 sind bevorzugt in einem rechten Winkel zur Gleitrichtung RG ausgerichtet und die Polarisationsrichtungen RP der drehbaren Permanentmagneten 5 schließen jeweils einen rechten Winkel mit den jeweils mit ihnen verbundenen Abtriebsachsen ein. Abweichungen von der bevorzugten rechtwinklichen Ausrichtung der Abtriebswellen 6.1 zur Gleitrichtung RG führen zu einer geringeren Effizienz.
  • Zum Betreiben der Vorrichtung werden die beiden Rotationsantriebe 6 synchron oder bevorzugt zeitlich geringfügig versetzt angetrieben, so dass die beiden drehbaren Permanentmagneten 5 zeitgleich oder geringfügig zeitlich zueinander versetzt jeweils um 180° gedreht werden, wobei sie zwischen ihren beiden Stellungen wechseln. Bevorzugt wird hierzu der Drehrichtungssinn der Rotationsantriebe 6 gewechselt und die Drehung erfolgt jeweils gegen einen Rotationsanschlag 8 (in den Fig. 1a, 1b nicht dargestellt) um 180°.
  • Wird der Rotationsantrieb 6, dessen zugeordneter drehbarer Permanentmagnet 5 gerade den verschiebbaren Permanentmagneten 4.1 hält, etwas später angetrieben, wird die auf den verschiebbaren Permanentmagneten 4.1 wirkende Anzugskraft schneller aufgebaut, und der Rotationsantrieb 6, dessen zugeordneter drehbarer Permanentmagnet 5 der verschiebbaren Permanentmagneten 4.1 gerade hält, muss einer geringeren Haltekraft entgegen wirken.
  • Die beiden drehbaren Permanentmagneten 5 sind in den beiden Stellungen mit ihrer Polarisationsrichtung gegensinnig in Gleitrichtung ausgerichtet. Der verschiebbare Permanentmagnet 4.1 wird somit jeweils von einem der beiden drehbaren Permanentmagneten 5 angezogen, während er gleichzeitig von dem anderen der beiden drehbaren Permanentmagneten 5 abgestoßen wird. Ein direkter Rotationsanschlag 8 des verschiebbaren Permanentmagneten 4.1 an die drehbaren Permanentmagneten 5 wird vermieden, indem an den Trägern 1.1 jeweils das Ende der Linearführung 2.1 abdeckende, nicht magnetisierbare Prellplatten 9 vorhanden sind, die das sich jeweils zwischen einem der drehbaren Permanentmagneten 5 und dem verschiebbaren Permanentmagneten 4.1 befindliche Magnetfeld nicht beeinflussen. Das Verschlussblatt 3.1 wird auf diese Weise auch bei einem stromlosen Zustand der Vorrichtung in seinen beiden Stellungen sicher gehalten.
  • Eine Ausführung der Vorrichtung mit nur einem Verschlussblatt 3.1 ist insbesondere vorteilhaft für die Verwendung der Verschlussvorrichtung für einen Offset-Abgleich in einer (insbesondere thermischen) IR-Kamera (NUC, Non-Uniformity-Correction), bei dem es darauf ankommt, dass der Verschluss, welche die Lichttransmissionszone kurzzeitig für wenigstens einen Bildaufnahmezyklus verschließt, auf seiner Oberfläche eine möglichst exakt einheitliche Temperatur aufweist. Bei einem zweigeteilten Verschluss, bei dem die beiden Verschlussblätter zwangsläufig innerhalb der Vorrichtung eine unterschiedliche Relativlage zu vorhandenen Wärmequellen oder Wärmesenken haben, kann eine dadurch entstehende Temperaturdifferenz zwischen den Verschlussblättern bereits dazu führen, dass der Verschluss nicht gut für einen Offset-Abgleich nutzbar ist.
  • Trotzdem kann eine Ausführung mit zwei Verschlussblättern 3.1 für andere Anwendungen auch vorteilhaft sein.
  • In den Fig. 2a und 2b ist eine zweite prinzipielle Ausführungsform einer Verschlussvorrichtung als Prinzipskizze dargestellt, bei der der Verschluss 3 zwei Verschlussblätter 3.1 enthält. Den beiden Verschlussblättern 3.1 sind jeweils eine Linearführung 2.1 und zwei drehbare Permanentmagneten 5 entsprechend der ersten Ausführung einer Vorrichtung zugeordnet. Die hier jeweils den Enden 2.1.1 an einem der Träger 1.1 zugeordneten drehbaren Permanentmagneten 5 können wie dargestellt je an einer Abtriebswelle 6.1 eines selben Rotationsantriebs 6 oder eines anderen Rotationsantriebs 6 (hier nicht dargestellt) angeordnet sein. Vorteilhaft ist die sich durch die Dopplung der Verschlussblätter 3.1 ergebende Erweiterung der Vorrichtung eine spiegelverkehrte Ausführung der Vorrichtung gemäß der Ausführung mit nur einem Verschlussblatt 3.1.
  • Für die aufgezeigten prinzipiellen Ausführungsformen vorteilhafte Detail-Ausführungen werden nachfolgend beschrieben. Sie sind miteinander kombinierbar und dienen alle dem Ziel einer konstruktiv einfachen Ausführung der Vorrichtung, ohne dabei hohe Ansprüche an Fertigungs- und Montagetoleranzen stellen zu müssen.
  • In den Fig. 3a bis 3d sind vier vorteilhafte Ausführungsbeispiele für den drehbaren Permanentmagneten 5 und dessen mittelbare Verbindung an der Abtriebswelle 6.1 gezeigt. In allen vier Ausführungsbeispielen ist der drehbare Permanentmagnet 5 an einem Magnethalter 7 ( nicht magnetisch) angebracht, der einen zur Abtriebswelle 6.1 radial eingebrachten Schlitz 7.1 aufweist, in den der gegenüber dem Träger 1.1 fest angeordnete Rotationsanschlag 8 eingreift. In Fig. 3e ist ein Schnitt durch den Magnethalter in einer im Schlitz 7.1 liegenden Ebene gezeigt. Der Magnethalter schlägt so in zwei Drehlagen, um 180° zueinander verdreht, gegen den Rotationsanschlag 8 an. In diesen beiden Drehlagen fluchtet die Polarisationsrichtung RP zur Gleitrichtung GP. Nur diese beiden Drehlagen sind als stabile Winkellagen mit der Vorrichtung einstellbar.
  • Bei dem in Fig. 3a gezeigten Ausführungsbeispiel ist der drehbare Permanentmagnet 5 ein Stabmagnet, der radial zur Abtriebswelle 6.1 in dem Magnethalter 7 fixiert ist. Nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3b ist der Permanentmagnet ein Kugelmagnet und nach Fig. 3c ein Scheibenmagnet. Die Polarisationsrichtung RP liegt jeweils in einer radialen Ebene zur Abtriebswelle 6.1.In Fig. 3d ist eine besonders vorteilhafte Ausführung gezeigt, bei der ein Stabmagnet in eine am Magnethalter ausgebildete V-Nut eingeklebt ist. Zur besseren Darstellung wurde der drehbare Permanentmagnet in einer instabilen Zwischenlage befindet.
  • In den Fig. 4a bis 4c sind drei vorteilhafte Ausführungsbeispiele für die Ausführung und die Verbindung des Gleitkörpers 4 mit dem Verschlussblatt 3.1 gezeigt. In allen Ausführungsbeispielen ist der verschiebbare Permanentmagnet 4.1 ein Stabmagnet. Er ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4a in einer den Gleitkörper 4 bildenden Hülse eingepasst, die an einer an dem Verschlussblatt 3.1 ausgebildeten Arm stoffschlüssig angebracht ist. Einfacher ist das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4b herstellbar. Hier ist das Verschlussblatt 3.1 ohne eine einen Arm bildende Verjüngung um den verschiebbaren Permanentmagneten 4.1 gebogen, so dass dieses ihn um mehr als 180° umschließt. Der Gleitkörper 4 wird hier durch einen Teil des Verschlussblattes 3.1 gebildet. Bei dem in Fig. 4c gezeigten Ausführungsbeispiel bildet der verschiebbare Permanentmagnet 4.1 selbst den Gleitkörper. Er ist mittig mit einer ringförmigen Nut versehen, in der ihn ein am Verschlussblatt 3.1 ausgebildeter Arm umschlingt. Die Linearführung 2.1 weist zu diesen Ausführungsbeispielen passend einen runden oder trapezförmigen Querschnitt auf.
  • Alternativ zu den genannten Ausführungsbeispielen kann der als Stabmagnet ausgeführte verschiebbare Permanentmagnet eine Zentralbohrung entlang seiner Achse aufweisen und die Linearführung 2.1 ist als ein Stab ausgeführt, auf dem der verschiebbare Permanentmagnet aufgesteckt gleiten kann (nicht in den Zeichnungen dargestellt).
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gestell
    1.1
    Träger
    2
    Lineargleitstruktur
    2.1
    Linearführung
    2.1.1
    Enden der Linearführung
    3
    Verschluss
    3.1
    Verschlussblatt
    4
    Gleitkörper
    4.1
    verschiebbarer Permanentmagnet
    5
    drehbarer Permanentmagnet
    6
    Rotationsantrieb
    6.1
    Abtriebswelle
    7
    Magnethalter
    7.1
    Schlitz
    8
    Rotationsanschlag
    9
    Prellplatte
    RG
    Gleitrichtung
    RP
    Polarisationsrichtung
    TZ
    Transmissionszone

Claims (5)

  1. Kameraverschlussvorrichtung mit einem Gestell (1), dass zwei sich gegenüberliegend angeordnete Träger (1.1) aufweist, einer an den Trägern (1.1) endenden Lineargleitstruktur (2) und einem Verschluss (3), der, durch die Wirkung von Magnetkräften entlang der Lineargleitstruktur (2) in einer Gleitrichtung (RG) mit wechselndem Richtungssinn geführt, zwischen einer ersten Stellung, in der er eine zwischen den Trägern vorhandene Transmissionszone (TZ) abdeckt, und einer zweiten Stellung, in der er die Transmissionszone (TZ) freigibt, springt, wobei dassder Verschluss (3) ein Verschlussblatt (3.1) oder zwei Verschlussblätter (3.1) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Verschlussblatt oder den Verschlussblättern jeweils genau ein Gleitkörper (4) fest angeordnet ist, der durch einen verschiebbaren Permanentmagneten (4.1) gebildet ist oder einen verschiebbaren Permanentmagneten (4.1) enthält und der jeweils an einer Linearführung (2.1) der Lineargleitstruktur (2) geführt ist, deren Enden (2.1.1) jeweils ein drehbarer Permanentmagnet (5) zugeordnet ist, der mit einer Abtriebswelle (6.1) eines Rotationsantriebs (6), die nicht parallel zur Gleitrichtung (RG) ausgerichtet ist, in fester Verbindung steht, wobei die Polarisationsrichtung (RP) des drehbaren Permanentmagneten (5) einen rechten Winkel mit der Abtriebswelle (6.1) einschließt.
  2. Kameraverschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (6.1) in einem rechten Winkel zur Gleitrichtung (RG) ausgerichtet ist.
  3. Kameraverschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (3) genau ein Verschlussblatt (3.1) enthält.
  4. Kameraverschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss zwei Verschlussblätter (3.1) enthält und die sich durch die Dopplung der Verschlussblätter (3.1) ergebende Erweiterung der Vorrichtung eine spiegelverkehrte Ausführung der Vorrichtung gemäß der Ausführung mit nur einem Verschlussblatt (3.1) ist.
  5. Kameraverschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass der drehbare Permanentmagnet (5) an der Abtriebswelle (6.1) mittelbar über einen Magnethalter (7) verbunden ist und der Magnethalter (7) einen radial zur Abtriebswelle (6.1) verlaufenden Schlitz (7.1) aufweist, in den ein zum Träger (1.1) fest angeordneter Rotationsanschlag (8) eingreift.
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